DELLA սպիտակուցները պահպանվում ենաճի կարգավորիչներորոնք կենտրոնական դեր են խաղում բույսերի զարգացման մեջ՝ ի պատասխան ներքին և արտաքին ազդանշանների: Որպես տրանսկրիպցիոն կարգավորիչներ՝ DELLA-ները կապվում են տրանսկրիպցիոն գործոնների (TFs) և հիստոնային H2A-ի հետ իրենց GRAS տիրույթների միջոցով և հավաքագրվում են խթանողների վրա գործելու համար: Վերջին ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ DELLA-ի կայունությունը հետ-թարգմանաբար կարգավորվում է երկու մեխանիզմով՝ պոլիուբիկվիտինացիա՝ առաջացած բուսական հորմոնով:գիբերելին, ինչը հանգեցնում է դրանց արագ դեգրադացման և զուգավորում փոքր ուբիկվիտինանման փոփոխիչի (SUMO) հետ, ինչը մեծացնում է դրանց կուտակումը։ Ավելին, DELLA-ի ակտիվությունը դինամիկորեն կարգավորվում է գլիկոզիլացման երկու հստակ մեխանիզմներով. O-fucosylation ուժեղացնում է DELLA-TF փոխազդեցությունը, մինչդեռ O-կապակցված N-ացետիլգլյուկոզամինի (O-GlcNAc) փոփոխությունը արգելակում է DELLA-TF փոխազդեցությունը: Այնուամենայնիվ, DELLA ֆոսֆորիլացման դերը պարզ չէ, քանի որ նախորդ ուսումնասիրությունները ցույց են տվել հակասական արդյունքներ, որոնցից ոմանք ենթադրում են, որ ֆոսֆորիլացումը խթանում կամ ճնշում է DELLA-ի քայքայումը, իսկ մյուսները ենթադրում են, որ ֆոսֆորիլացումը չի ազդում դրանց կայունության վրա: Այստեղ մենք հայտնաբերում ենք ֆոսֆորիլացման վայրերը GA1-3 ռեպրեսորում (RGA), AtDELLA, որը մաքրվել է Arabidopsis thaliana-ից զանգվածային սպեկտրոմետրիայի միջոցով և ցույց ենք տալիս, որ երկու RGA պեպտիդների ֆոսֆորիլացումը PolyS և PolyS/T շրջաններում ուժեղացնում է RGA-ի ակտիվությունը՝ խթանելով H2A կապը և RGA կապը թիրախների հետ: Հատկանշական է, որ ֆոսֆորիլացումը չի ազդել RGA-TF փոխազդեցությունների կամ RGA կայունության վրա: Մեր ուսումնասիրությունը բացահայտում է մոլեկուլային մեխանիզմ, որով ֆոսֆորիլացումը առաջացնում է DELLA-ի ակտիվություն:
Մեր զանգվածային սպեկտրոմետրիկ վերլուծությունը ցույց տվեց, որ և՛ Pep1, և՛ Pep2-ը բարձր ֆոսֆորիլացված են RGA-ում GA-ի պակասի Ga1 ֆոնի վրա: Ի լրումն այս ուսումնասիրության, ֆոսֆոպրոտեոմիկ հետազոտությունները նաև հայտնաբերել են Pep1 ֆոսֆորիլացում RGA-ում, թեև դրա դերը դեռևս ուսումնասիրված չէ53,54,55: Ի հակադրություն, Pep2 ֆոսֆորիլացումը նախկինում նկարագրված չէ, քանի որ այս պեպտիդը կարող էր հայտնաբերվել միայն RGAGKG տրանսգենի միջոցով: Չնայած m1A մուտացիան, որը վերացրեց Pep1 ֆոսֆորիլացումը, միայն մի փոքր նվազեցրեց RGA-ի ակտիվությունը պլանտայում, այն ուներ հավելումային ազդեցություն, երբ զուգակցվում էր m2A-ի հետ՝ նվազեցնելով RGA-ի ակտիվությունը (Լրացուցիչ նկար 6): Կարևոր է, որ Pep1 ֆոսֆորիլացումը զգալիորեն կրճատվել է GA-ով ուժեղացված sly1 մուտանտում՝ համեմատած ga1-ի հետ, ինչը ենթադրում է, որ GA-ն խթանում է RGA-ի դեֆոսֆորիլացումը՝ նվազեցնելով դրա ակտիվությունը: Մեխանիզմը, որով GA-ն ճնշում է RGA ֆոսֆորիլացումը, պահանջում է հետագա հետազոտություն: Հնարավորություններից մեկն այն է, որ դա ձեռք է բերվում չբացահայտված պրոտեին կինազի կարգավորման միջոցով: Թեև ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ CK1 պրոտեին կինազա EL1-ի արտահայտումը նվազեցվում է GA-ով բրնձի41-ում, մեր արդյունքները ցույց են տալիս, որ Arabidopsis EL1 հոմոլոգի (AEL1-4) ավելի բարձր կարգի մուտացիաները չեն նվազեցնում RGA ֆոսֆորիլացումը: Համաձայն մեր արդյունքների՝ վերջերս արաբիդոպսիս AEL-ի գերարտահայտման գծերի և ael եռակի մուտանտի օգտագործմամբ ֆոսֆոպրոտեոմիկ հետազոտությունը չի հայտնաբերել որևէ DELLA սպիտակուց՝ որպես այս կինազների սուբստրատներ56: Երբ մենք պատրաստեցինք ձեռագիրը, զեկուցվեց, որ GSK3-ը՝ ցորենի GSK3/SHAGGY-անման կինազը կոդավորող գենը (Triticum aestivum), կարող է ֆոսֆորիլացնել DELLA (Rht-B1b)57, թեև Rht-B1b-ի ֆոսֆորիլացումը GSK3-ի կողմից հաստատված չէ: In vitro ֆերմենտային ռեակցիաները GSK3-ի առկայության դեպքում, որին հաջորդում են զանգվածային սպեկտրոմետրիկ վերլուծությունը, բացահայտեցին երեք ֆոսֆորիլացման տեղամասեր, որոնք գտնվում էին Rht-B1b-ի DELLA և GRAS տիրույթների միջև (Լրացուցիչ նկար 3): Սերինից ալանինի փոխարինումները բոլոր երեք ֆոսֆորիլացման վայրերում հանգեցրին տրանսգենային ցորենի Rht-B1b ակտիվության նվազմանը, որը համահունչ է մեր բացահայտումներին, որ Pep2 RGA-ում ալանինի փոխարինումները նվազեցնում են RGA-ի ակտիվությունը: Այնուամենայնիվ, in vitro սպիտակուցի քայքայման վերլուծությունները հետագայում ցույց տվեցին, որ ֆոսֆորիլացումը կարող է նաև կայունացնել Rht-B1b57: Սա հակասում է մեր արդյունքներին, որոնք ցույց են տալիս, որ Pep2 RGA-ում ալանինի փոխարինումները չեն փոխում նրա կայունությունը պլանտայում: Ցորենի GSK3-ը բրասինոստերոիդների նկատմամբ անզգայուն սպիտակուց 2-ի (BIN2) օրթոլոգն է Arabidopsis 57-ում: BIN2-ը BR ազդանշանի բացասական կարգավորիչ է, և BR-ն ակտիվացնում է իր ազդանշանային ուղին` առաջացնելով BIN2-ի դեգրադացիան: (Լրացուցիչ նկար 2), ինչը ենթադրում է, որ RGA-ն հազիվ թե ֆոսֆորիլացվի BIN2-ով:
Բոլոր քանակական տվյալները վիճակագրորեն վերլուծվել են Excel-ի միջոցով, իսկ զգալի տարբերությունները որոշվել են Student's t-test-ի միջոցով: Նմուշի չափը նախապես որոշելու համար վիճակագրական մեթոդներ չեն օգտագործվել: Վերլուծությունից ոչ մի տվյալ չի բացառվել. փորձը պատահական չէր. և հետազոտողները տեղյակ էին գիտափորձի և արդյունքների գնահատման ժամանակ տեղաբաշխման մասին: Նմուշի չափերը ներկայացված են նկարների լեգենդներում և չմշակված տվյալների ֆայլերում:
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 15-2025